Real Mode

在此先補點Hardware的基本觀念好了，以前都只做Windows上的Application，有許多底層的硬體基礎要研究...

早期Intel在1978年所推出的16位元8086 CPU有20條位址線，所以可控制的記憶體最大為1048576Bytes = 1MB(2²⁰)。

Intel CPU list:

CPU	Data Bus	Address Bus	Max Addressable Memory
8086/88	16	20	1MB
80286	16	24	16MB
80386SX	16	24	16MB
80386DX	32	32	4GB
80486SX/DX	32	32	4GB
Pentium	64	32	4GB
Pentium Pro	64	36	64GB

以下為1MB以下各區段的記憶體配置表。
Memory Map:

0xE0000 - 0xFFFFF	BIOS
0xC8000 - 0xDFFFF	I/O BIOS
0xC0000 - 0xC7FFF	Video BIOS
0xB8000 - 0xBFFFF	VGA Color Mode Text RAM
0xB0000 - 0xB7FFF	VGA Monochrome Mode Text RAM
0xA0000 - 0xAFFFF	VGA Graphics Mode RAM
0x00500 - 0x9FFFF	User Program Space
0x00400 - 0x004FF	BIOS Data Area
0x00000 - 0x003FF	Interrupt Vector Table

※其中0xA0000至0xBFFFF為Video RAM

傳統記憶體(Conventional Memory)為640KB以下
延伸記憶體(Extended Memory)為1MB以上
UMB(Upper Memory Block)的範圍為0xA0000至0xFFFFF的位址，大小為384KB

早期CPU的Register只有16bits，所以使用兩個Register來定址，表達方式CS:IP(Code Segment:Instruction Pointer)，而一個Segment的長度為64KB。
其算法為Address = Segment * 16 + Offset
舉例C800:1234的實際位址為C8000 + 1234 = C9234，只要將CS往左偏移4個bits再加上IP即可。

但由於Address Bus只有20bits，CS:IP最高卻可表達到FFFF:FFFF(10FFEF = 1114095Bytes)，超過了1MB界線的話，將會進行為Memory Wrap，如0x10AAAA的位址為0xAAAA。
然而之後的CPU Address Bus都已超過20bits（如80286可定址到16MB的記憶體），若要以用額外的記憶體空間，就必須要將A20 Enable。
有些利用Memory Wrap特性的程式可能最後發生問題了，所以遇到該類型程式還是必須將A20 Disable掉。
FFFF:0010(1MB)至FFFF:FFFF這段空間就稱為HMA(High Memory Area)。

關於A20的開關，這又是一門學問了...